Задачі для самостійного розв’язування та домашнього завдання

2.1. Аркуш паперу розміром 10×30см освітлюється світлом від лампи силою в 100 кд, причому на нього падає 0,5% всього, що відсилається лампою, світла. Знайти освітленість цього аркушу паперу.

2.2. Електрична лампа в 100 кд відсилає в усі сторони кожну хвилину 122 Дж світової енергії. Знайти: 1) механічний еквівалент світла: 2) коефіцієнт корисної дії світлової віддачі, якщо лампа вживає потужність 100 Вт.

2.3. У центрі круглого стола діаметром 1,2 м є настільна лампа з однієї електричної лампи на висоті 40 см від поверхні столу. Над центром столу на висоті 2 м від його поверхні висить люстра з чотирьох таких же ламп. В якому разі буде більша освітленість на краю столу (та у скільки разів) – коли горить настільна лампа чи коли горить люстра?

2.4. З якої найбільшої відстані розвідник може побачити вночі вогник цигарки ворожого солдата, якщо сила світла цигарки при сильному затягуванні І=1/400 кд. Найменший світловий потік, який сприймає око, дорівнює Лм. Поверхня зіниці ока в темряві S=0,4 cм ?

2.5. Над горизонтальною поверхнею MN розміщені на висоті h=2 м і на відстані L=1 м один від одного два випромінювача світла, які дають світлові потоки по Ф=300 лм кожний. Визначити освітленість на поверхні MN: a) в точках під випромінювачами світла; б) на середині відстані між ними.

2.6. Висота Сонця змінюється від кута α до φ. Як зміниться освітленість поверхні Землі?

2.7. Довжина розжареної до білого світіння металевої нитки дорівнює 30 см. Діаметр 25 мкм. Сила світла нитки в перпендикулярному до неї напрямку становить 24 кд. Знайти яскравість нитки.

2.8. На якій висоті треба повісити лампочку з силою світла 10 кд над аркушем матового білого паперу, щоб його яскравість дорівнювала 1 ніт, якщо коефіцієнт відбивання паперу 0,8?

2.9. На висоті 3 м над землею в на віддалі 4 м від стіни висить лампа силою світла 100 св. Визначити освітленість стіни і горизонтальної поверхні землі біля лінії їх перетину.

2.10. Отвір у корпусі ліхтаря закритий плоским матовим склом з розмірами (10×15) см². Сила світла ліхтаря в напрямі під кутом 60° до нормалі дорівнює 15 кд. Знайти яскравість скла.

2.11. На аркуш білого паперу (20×30 см) нормально до поверхні падає світловий потік у 120 лм. Яка освітленість аркуша паперу, його світність та яскравість? Коефіцієнт відбивання = 0,75?

2.12. На екран площею 3м² розсіючий світло з коефіцієнтом відбивання 0,8, падає світловий потік 150 лм. Яка світність та яскравість екрану?

2.13. Світильник, що має вигляд сфери радіусом r=6,0 см, який рівномірно освітлює кімнату, знаходиться на відстані r₀=3 м від полу, Яскравість світильника В =  нт і не залежить від напрямку. Визначити освітленість поля в точці, що знаходиться під світильником.

§1.3 Самостійна робота

1. Перелік компетентностей першого змістового модуля

Необхідно зрозуміти:

1. Питання про природу світла зводились до двох головних теорій: хвильової, (Х.Гюйгенс «Трактат про світло» 1690 р.) та корпускулярної (І.Ньютон «Оптика» 1675-1704 рр.).

2. Ці теорії розвивалися паралельно одна одної до 1924 року.

3. Синтез цих двох теорій здійснив французький фізик Луї де Бройль у 1924 році.

4. Світло має подвійну (корпускулярно-хвильову) природу.

5. Фотометрія вивчає енергетичні величини, які характеризують світлові явища, а також встановлює одиниці та засоби їх вимірювання.

Треба вміти:

1. Дати визначення фотометричних величин та одиниць їх вимірювання.

2. Встановити зв'язок між величинами.

3. Намалювати та пояснити фізичний принцип роботи фотометрів.

Слід запам’ятати:

1. Формули для розрахунку фотометричних величин. Одиниці вимірювання цих величин – енергетичні та фотометричні.